《墨經(jīng)》記載古代光學(xué)和力學(xué)的發(fā)明

《墨經(jīng)》中記載有我國(guó)最早的小孔成像實(shí)驗(yàn)：在一間小屋向著陽光的一面墻上開一個(gè)小孔，人對(duì)著小孔站在屋外，在陽光的照射下，屋里相對(duì)的墻上就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)倒立的人影。對(duì)此，《墨經(jīng)》中解釋說，這是由于光穿過小孔時(shí)如射箭一樣，是直線行進(jìn)的，人的頭部遮住上面來的光線，故成影在下方，而人的足部遮住下面來的光線，故成影在上邊，這樣便形成倒立的影像。這既明確地闡述了光的直線傳播原理，又科學(xué)地解釋了小孔成像的原理。

《墨經(jīng)》原是《墨子》一書中的“經(jīng)上”、“經(jīng)下”、“經(jīng)說上”、“經(jīng)說下”四篇，后人把其單獨(dú)成書，并名為《墨經(jīng)》。關(guān)于《墨經(jīng)》的作者，現(xiàn)在還存在著爭(zhēng)議，有人認(rèn)為“經(jīng)上”、“經(jīng)下”是墨子自著，“經(jīng)說上”、“經(jīng)說下”是墨子及門弟子記錄師說而成；也有人認(rèn)為四篇都是戰(zhàn)國(guó)后期墨家后學(xué)的作品。但撇開其作者不說，單就內(nèi)容而言，史學(xué)界都認(rèn)為它是先秦一部重要的科學(xué)典籍。其科學(xué)內(nèi)涵非常豐富，除上面提到的幾何學(xué)外，突出的還有光學(xué)和力學(xué)。

對(duì)于凹面鏡、凸面鏡、平面鏡的成像問題，《墨經(jīng)》都作了較系統(tǒng)地研究和探討?，F(xiàn)在人們都知道，凸透鏡對(duì)著太陽可以聚焦取火。在先秦時(shí)期我國(guó)沒有玻璃透鏡，但卻有大量的銅鏡。當(dāng)時(shí)人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，凹面鏡能夠聚焦取火，故又叫它陽燧，用其取火，是一個(gè)重要的人工取火方法?！赌?jīng)》中對(duì)凹面鏡成像原理作了一系列的考察，指出在凹面鏡球心之外，物體所形成的像是倒立的，比原物??；在球心之內(nèi)，則像正立，比原物大?！赌?jīng)》中還指出，凸面鏡所形成的像都是正立的，比原物??；而平面鏡所成的像與原物一樣大，但左右互為倒置。把《墨經(jīng)》的這些闡述與近代幾何光學(xué)相對(duì)照，除了它尚未能把焦點(diǎn)與球心區(qū)分開外，其他的內(nèi)容則是一致的。在力學(xué)方面，《墨經(jīng)》中給出了力的定義：“力，刑（古通形）之所以奮也”，意思是說力是人體所具有的使物體運(yùn)動(dòng)的手段，如由下向上舉重物，就是力的作用。它從衡器的平衡中，得出了杠桿原理，即力×力臂=重×重臂。對(duì)于運(yùn)動(dòng)、靜止、浮力、重心、斜面等力學(xué)問題，《墨經(jīng)》中也都有相當(dāng)精辟的記述，這里就不一一列舉了。

對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體的影子問題，《墨經(jīng)》中也有精辟的論述。它指出運(yùn)動(dòng)物體的影子并沒有跟隨物體而運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)后所出現(xiàn)的影子是新形成的，而原來的影子已在物體運(yùn)動(dòng)后消失，看起來好像影子也在運(yùn)動(dòng)，其實(shí)只是新舊影子在不間斷地相互更替而已。《墨經(jīng)》中還考察了本影和半影的問題，并有符合科學(xué)的解釋。在兩千多年前，能有這樣的成就，是很了不起的。

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